مقاله بررسی آهنگري

دسته بندي : فنی و مهندسی » صنایع
مقاله بررسي آهنگري در 12 صفحه ورد قابل ويرايش

آهنگري (تغيير فرم آزاد )

تغيير فرم آزاد همان تغيير شكل تحت فشار مي باشد با اختلاف اينكه فقط گاهي اوقات افزار مورد مصرف ملزوم را داراست در اينجا فقط بوسيله حركت نسبي افزار و كار توليد مي شود در آغاز مقطعهاي بزرگ مانند دستگاه نورد بوسيله حرارت و يا بدون حرارت كوچك مي شوند .

روشهاي مختلفي كه نرم هستند عبارتند از :

- دراز كردن

- پهن كردن

- پخ كردن

- فشردن

- پخ كردن به صورت پله اي
مراحل آهنگري فولاد

فولادي كه براي اهنگري استفاده مي شود اكثراً از قطعه خام و يا قطعات ريخته شده و يا از ميله هاي مختلف تشكيل شده است . كريستالهاي فولاد خام معمولاً بزرگ و نا منظم مي باشند كه در نتيجه مقدار تغيير شكل را محدود مي سازند . از اين رو فولاد خام را بايستي با ضربات ملايم آهنگري كرد تا بلورهاي كوچك و منظيمي پيدا كند . البته مقاومت آن در برابر تغيير شكل نيز افزايش مي يابد .

براي اينكه خواص فولاد را بهتر كنيم بايد آن را تا درجه خاصي دراز كنيم و يا آهنگري كنيم به طوري كه اثر آهنگري به عمق كامل فولاد اثر كرده باشد . براي قطعه هاي آلياژي درجه دراز كردن 4 و براي بقيه فولادها 3 تا مي باشد .

اكثراً بوسيله چكش آهنگري طول قطعه را زياد و سطح مقطع آن را كم مي كنند كه اين نيز مراحل مختلفي از لحاظ كمي و كيفي كار دارد .وقتي كه قطعه چهار گوشي را از دو پهلو آهنگري كنيم كريستالهاي آنها فشرده تر مي شوند و عرض زياد شده و دوباره كم مي گردد از اين طريق طول قطعه با كم شدن سطح مقطع آن زياد مي شود . هر چه چكش و سندان باريكتر باشند مي توانند طول فولاد را زياد تر كنند و عرض فولاد فقط تا حدودي زياد مي شود . اگر بلوكهاي آهنگري شونده بزرگ باشند سطح چكش و سندان بهتر است كه صاف باشد .

در ضمن براي فولادهاي بزرگ بايد عرض چكش هم زياد باشد تا عمل چكش كاري هم خوب انجام شود البته بلوك بايد به طور يكنواخت چرخانده شود .

اگر از سندان زاويه دار استفاده شود اتلاف دستگاه كاهش مي يابد . معمولاً فولادهاي سنگين را نمي توان بوسيله سندان زاويه دار به طور عميق آهنگري كرد . زيرا كه نيروي چكش روي سندان بوسيله دو نقطه تحميل مي شود يعني نيرو نصف مي شود .

پهن كردن قطعه همان پخ كردن است با فرق اينكه طول آن به مقدار خيلي كم زياد مي شوند ولي عرض آن پهن تر مي گردد . براي اين كار بهتر است كه از چكش گرد استفاده نمود .

باريك كردن قطعه فولاد در يك محل را باريك سازي (نشست) مي گويند .

و معمولاً قطعه بوسيله دست روي سندان آهنگري مي شود . ولي وقتي كه بخواهيم بوسيله پتك هيدروليكي فولاد را اهنگري كنيم ابزار مختلفي لازم داريم .

ميل لنگ را نيز از همين طريق مي سازند زيرا كه از ايجاد تنش فراوان در آن جلوگيري مي شود .
آهنگري ميله

وقتي كه قطر يك محور و يا لوله را بوسيله چكش كاري كم كنيم نشست قطر مي گويند . براي اينكار ابزار لازم به طور متوالي روي تمام يا قسمتي از محور يا لوله را مي پوشاند. اين ابزار با هم و در جهت شعاع به محور ضربه مي زنند و نسبت به محور نيز مي چرخند .

Anspiltpn = تير كردن ). در اين حالت محور نازك مي شو و به شكل مخروطي در مي آيد . در واقع شعاعش كم شده و طول آن افزايش مي يابد . كاهش دادن قطر ميله مي تواند سرد يا گرم انجام شود .معمولاً لوله و ميله ها بوسيله آبزار آهنگري با ضربات متوالي و بدون حرارت آهنگري مي شوند . سطح و مقاومت قطعه فولادي در آهنگري سرد بهتر از آهنگري گرم مي شود . در ضمن تولرانس لازمه را مي توان خيلي دقيق انتخاب نمود .

همانطور كه ابزار آهنگري گرد هستند و در ضمن حول محور قطعه نيز نيز مي چرخند پتكهاي آهنگري منحني شكل ساخته شده اند و يك حركت نسبي نسبت به غلكطها دارند .

اگر تعداد دور ماشين 400 تا 500 دور در دقيقه باشد تعداد ضربه ها 2000 تا 3000 مي باشد ، مثلاً اين روش براي زدن جاي خار روي محور خيلي متناسب است .

چون اين روش خيلي ساده و ارزان تمام مي شود براي ساختن حتي تعداد كم نيز صرف مي كند . ماتريالهايكه به وسيله اين روش آهنگري مي شوند عبارتند از فولاد خالص و يا آلياژهايش با حداقل درجه انبساط 10% تا 8 =
تغيير شكل دادن اجسام با كمك قالب گرم

هرگاه قطعه اي را بوسيله سنبه و ماتريس پرسي با فشار تغيير دهيم اين عمل را تغيير شكل بوسيله قالب مي گيوند . قالب كه از دو قسمت تشكيل شده فرم دلخواه را داراست و تمام يا قسمتي از قطعه را مي پوشاند .
تكنيك قالب تغيير شكل دهنده

معمولاً وقتي از قالب استفاده مي شود كه تعداد بسيارزيادي از يك فرم احتياج باشد .

مواردي كه مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از مواد آهنگري شده ،محصولات اكستروژن ، مموارد ريخته گري شده و يا اكثراً مواد نورد شده از قبيل ميله هاي طويل.

فولاد را تا درجه حرارت آهنگري حرارت نمي دهند و بين قالب قرار داده و بوسيله نيروي پرس فرم قالب را روي آنها در مي آورند . قالبها فرم منفي و اندازه هاي دقيق قطعه تمام شده را دارند .

به طور كلي فرمهاي منفي به سه دسته تقسيم مي شوند .

A ) فرم منفي باز

B ) فرم منفي نيمه باز

C ) فرم منفي بسته

فرم منفي قالب بستگي به شكل قطعه دارد . از اين بابت گاهي از دو قسمت و گاهي از چند قسمت تشكيل مي شود .

در صنعت قالب سازي نيمه باز از همه بيشتر مورد استعمال دارد . مواد اضافي در اين قالب نمي ماند و بيرون مي آيد . مواد اضافي كه در شكاف باريكي فشرده مي شود به طور كامل و يا تا حدودي شكاف را پر مي كنند . آنها را فوراً و يا بعداً از قطعه جدا مي سازند .
ابزار مخصوص قالب تغيير شكل دهنده

قالب هاي آهنگري ابزاري هستند كه در درجه حرارت بالا بايد در برابر نيرو مقاوم باشند يعني مقاومت مكانيكي و حرارتي آنها قابل توجه باشند . اعمال مكانيكي و حرارتي سطح قالب را مي سايند و از اين رو دقت و تولرانس اندازه هاي قطعه از بين مي روند و يا اينكه باعث ترك خوردن و شكستن قالب مي شوند . گرما از قطعه به قالب عبور مي كند و اين عمل در پرس شدت بيشتري دارد تا در چكش . پس بايد از ازدياد درجه حرارت قالب جلوگيري كرد (ترك حرارتي). اگر مواد از فولادهاي آلياژي باشند و يا اينكه داراي هدايت گرمايي ضعيف و خوب خنك نشوند قالب مي شكند .

هيچ موادي وجود ندارد كه بتواند خواص لازمه را داشته باشد فقط تعدادي آلياژ فولاد وجود دارند كه در برابر حرارت مقاوم هستند ، كه بهترين آنها Mi-cr-mo و w-cr-v-cr,-Mo داراي 3/0 تا 6/0 درصد كربن مي باشند . براي قالب هاي كوچك با شكل ساده از فولاد غير آلياژي با كمتر از 8/0 % كربن نيز استفاده مي شوند . اين فولادها براي محكم ساختن قالب و بقيه قسمت آن نيز بكار مي روند . فولاد ها مي توانند به دو صورت دوم آنها را با مقاومت خواسته شده مي فروشند . اگر فولاد مقاوم را براي ساختن قالب استفاده كنيم خرج ساخت بيشتر مي شود بدين ترتيب از فولاد نرم شده استفاده مي شود . و پس از ساخت قالب آن را بوسيله حرات بين 900 تا 1500 نيوتن ميلي متر مربع مقاوم مي سازيم . اگر قالب مقاومت زياد احتياج نداشته باشد از فولاد ريخته گري شده استفاده مي كنيم كه در اين صورت فرم قالب نيز به طور همزمان ريخته گري ميشوند .

شكل خارجي قالب بستگي به نوع دستگاه دارد . قالب ها بوسيله خار و پيچ و يا بست به دستگاه وصل مي شوند .
دستگاه و لوازمات آهنگري

1- كوره هاي اهنگري

سوخت مصرفي كوره هاي آهنگري آزاد و يا با قالب مي تواند جامد ، مايع و يا گاز باشد . گرم كردن الكتريكي هم مزاياي بسياري دارد .

يك آهنگري صحيح و اقتصادي هميشه با حرارت دادن متناسب همراه است . از اين جهت بايد حتي كورهاي كوچك هم داراي دستگاه خودكار اندازه گيري باشند .
شكل دادن فلزات

محفظه سوخت و هوائي كه براي سوخت احتياج است بايد قبلا گرم شود . اين عمل معمولا بوسيله حرارتي كه در گازهاي حاصله از سوخت وجود دارد انجام مي شود .

كورهاي اطاقدار (مانند بخاري ) براي اهنگري مورد استعمال فراوان دارد . اين كورها داراي يك اجاق ثابت بوده كه بوسيله اطاقي پوشيده شده است .

آن رااز روي اندازه سطح اجاقش اندازه مي گيرند مثلا براي اهنگري با قالب كوره اي با سطح اجاقm 0/1 تا 4m (DIN24205 ) لازم مي باشد.

كوره اطاق دار براي آهنگري آزاد خيلي مفيد است .حتي براي قطعات كوچك و متوسط از كوره هاي دو اطاقه استفاده مي شود . در يك از اطاقها قطعه تا درجه حرارت آهنگري كاملاً گرم شده و در اطاق ديگر كه بوسيله گازهاي حاصله از سوخت اطاق اول گرم مي شود قطعه را مقداري حرارت مي دهند تا در اطاق اول درجه حرارت آن زودتر به درجه حرارت آهنگري برسد . اگر از اطاق اول استفاده نشود اطاق دوم درجه حرارت آهنگري را به قطع مي دهد . براي داخل كردن قطعات بزرگ در كوره ترتيب مخصوصي لازم است ، در اين طور مواقع خطر شكست آجر كوره زياد است . از اين رو كوره هايي كه جديداً ساخته مي شوند داراي اجاق متحرك روي ريل مي باشند .